Chào các em học sinh thân mến!

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập về công của trọng lực trong môn Vật lý 10 nhé. Bài toán này khá cơ bản nhưng rất quan trọng để các em nắm vững khái niệm về công.

Đề bài: Một vật khối lượng 0,5kg được thả rơi từ độ cao 25m. Bỏ qua mọi ma sát và lấy g=10m/s^2 . công của trọng lực tác dụng lên vật khi rơi đc 12m là.

Chúng ta cùng phân tích và giải quyết bài toán này từng bước một nhé!

Bước 1: Tóm tắt các đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm.

• Khối lượng của vật: \(m = 0,5 \, \text{kg}\)
• Gia tốc trọng trường: \(g = 10 \, \text{m/s}^2\)
• Quãng đường vật rơi được (cũng chính là độ dịch chuyển theo phương thẳng đứng mà trọng lực thực hiện công): \(h = 12 \, \text{m}\) (Lưu ý: Độ cao ban đầu 25m là thông tin bổ trợ. Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào độ dịch chuyển thẳng đứng của vật, không phụ thuộc vào vị trí ban đầu hay quỹ đạo chuyển động).
• Cần tìm: Công của trọng lực (\(A_P\) hoặc \(W_P\))

Bước 2: Nhắc lại công thức tính công của trọng lực.

Công của một lực được tính bằng công thức tổng quát: \(A = F \cdot d \cdot \cos(\alpha)\), trong đó \(\alpha\) là góc giữa phương của lực và phương của độ dịch chuyển.

Đối với trọng lực, lực trọng trường (\(P\)) luôn hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi vật rơi xuống, độ dịch chuyển (\(h\)) của vật cũng hướng thẳng đứng xuống dưới.

Do đó, góc giữa trọng lực và độ dịch chuyển là \(0^\circ\), và \(\cos(0^\circ) = 1\).

Vậy, công của trọng lực được tính bằng công thức:

\(A_P = P \cdot h\)

Trong đó:

• \(P\) là trọng lượng của vật, được tính bằng \(P = m \cdot g\).
• \(h\) là độ dịch chuyển theo phương thẳng đứng của vật.

Từ đó, ta có thể viết trực tiếp công thức tính công của trọng lực là:

\(A_P = m \cdot g \cdot h\)

Bước 3: Tính toán các giá trị.

Chúng ta có đầy đủ các thông số cần thiết để tính toán.

Thay các giá trị đã cho vào công thức:

\(A_P = m \cdot g \cdot h\)
\(A_P = 0,5 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 \cdot 12 \, \text{m}\)
\(A_P = 5 \cdot 12 \, \text{J}\)
\(A_P = 60 \, \text{J}\)

Bước 4: Kết luận.

Vậy, công của trọng lực tác dụng lên vật khi rơi được 12m là \(60 \, \text{J}\).

Hy vọng qua bài giải chi tiết này, các em đã hiểu rõ hơn về cách tính công của trọng lực nhé. Đây là một khái niệm rất quan trọng và sẽ được áp dụng nhiều trong các bài toán về năng lượng sau này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy!